Mikrowellenbereichen

Die Mikrowellenbereiche bezeichnen den Teil des elektromagnetischen Spektrums mit Frequenzen von ungefähr 1 GHz bis 300 GHz, entsprechend Wellenlängen von etwa 30 Zentimetern bis 1 Millimeter. In der Praxis wird der Begriff Mikrowellenbereich genutzt, um Anwendungen und Eigenschaften elektromagnetischer Wellen in diesem Frequenzfenster zu beschreiben.

Physikalische Eigenschaften und Wechselwirkungen: Mikrowellen sind nicht-ionisierende Strahlung. Ihre Wechselwirkung mit Materie hängt stark von den dielectricen Eigenschaften des Materials ab. Insbesondere Wasser zeigt eine starke Absorption, da Wassermoleküle durch Dipolrotation auf die Felder reagieren; dies erklärt die Wärmeerzeugung bei Mikrowellen. In der Atmosphäre führt die Absorption durch Wasserdampf und Sauerstoff zu frequenzabhängigen Dämpfungen, wodurch manche Bänder besser oder schlechter übertragen werden. Technisch erfolgt Erzeugung und Leitung oft über Hohlleiter, Mikrowellenleiter, Antennen und frequenzstabile Schaltungen.

Anwendungsfelder: Mikrowellen finden breite Nutzung in Radar-, Kommunikations- und Messtechnik. Haushaltsmikrowellengeräte arbeiten typischerweise bei ca. 2,45 GHz. In der drahtlosen Kommunikation werden Mikrowellenbänder wie 2,4 GHz und 5 GHz verwendet; Satellitenkommunikation bedient sich C-, Ku-, K- und Ka-Bändern, die grob im Bereich von 4 bis 40 GHz liegen. In Forschung und Industrie dienen Mikrowellen auch der Spektroskopie, Materialprüfung und Wärmebehandlung.

Bänder und Spezifika: In der Praxis werden Mikrowellen häufig in Bänder unterteilt, etwa L (1–2 GHz), S (2–4 GHz), C (4–8 GHz), X (8–12 GHz), Ku (12–18 GHz), K (18–27 GHz) und Ka (27–40 GHz); darüber hinaus existieren Q-, V- und W-Bänder für höhere Frequenzen. Die genaue Einteilung variiert je nach Organisation.